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台灣校園 MikroTik 網路建置實務:從 TANet 接入到無線漫遊

以十多年在 TANet 環境的實際網管經驗,說明 MikroTik RouterOS 如何應對校園複雜需求,包含 VLAN 分段、OSPF 組網、Hotspot 無線認證與頻寬管制。

為什麼校園網路適合用 MikroTik?

台灣學術網路(TANet)連接了全國大多數大學、高中職與國中小學校,是全台流量最大的教育專用骨幹網路之一。在這個環境中,校園端設備需要同時滿足幾個條件:多 VLAN 分段、動態路由協定支援、Hotspot 認證整合、以及相對合理的總持有成本

MikroTik RouterOS 在這幾個面向都有良好的原生支援,再加上授權費用低(或直接包含在硬體中),成為許多資源有限的中學與大學院系選用的主因。


典型校園網路架構

一所中型高中的校園網路,通常長這樣:

  • TANet 連線:由教育部統一安排 ISP 接入,透過 BGP 或靜態路由接進學校邊界路由器
  • 核心層:一台或兩台 MikroTik CCR 系列或 RB4011 擔任核心路由,處理 Inter-VLAN Routing 與動態路由
  • 分佈層:各棟大樓各一台 MikroTik 或 L3 交換器,透過 Trunk 連接核心
  • 接入層:L2 交換器 + MikroTik hAP / cAP 無線 AP

VLAN 通常會拆分成:

VLAN 用途
10 行政辦公網路
20 教師教學網路
30 學生有線網路
40 學生 Wi-Fi(Hotspot 認證)
99 管理用(out-of-band)

動態路由:OSPF 在校園多點環境的應用

當校園有多棟大樓、多個子網路需要動態學習路由時,OSPF 是最常見的選擇。RouterOS 的 OSPF 實作穩定,支援 OSPFv2(IPv4)與 OSPFv3(IPv6)。

常見做法

  • 所有大樓路由器加入 Area 0(骨幹區域)
  • 使用 /routing ospf interface-template 指定哪些介面參與 OSPF
  • Passive Interface 設定在學生 VLAN 上,避免路由資訊外洩

一個值得注意的細節:校園環境往往有不少歷史遺留設備,RouterOS 的 OSPF 可以透過 redistribute connected 讓非 OSPF 設備管理的子網路也被正確通告。


Hotspot:無線學生認證的核心

校園無線認證是個老問題,但 MikroTik Hotspot 提供了輕量的本地解決方案,可以整合 RADIUS 伺服器(如 FreeRADIUS + MySQL)實現:

  • 學生帳號管理:與學校 LDAP / Active Directory 串接
  • 頻寬配額:每個帳號每日限速或限量
  • 登入頁面客製化:HTML/CSS 可完整自訂
  • MAC 位址綁定:防止帳號共用

透過 /ip hotspot user profile 可以針對不同角色設定不同的速率限制。例如教師帳號不限速、學生帳號日流量上限 5 GB。


頻寬管制:Queue Tree 的進階應用

TANet 連線頻寬通常是按月付費的固定頻寬(如 1Gbps 或 10Gbps),但校園使用行為尖峰非常明顯(早上 8 點、午休、下午放學)。

使用 Queue Tree + Mangle 的做法,可以:

  1. 標記上行、下行流量(Mangle)
  2. 總頻寬設上限(Queue Tree parent)
  3. 依 VLAN / IP 範圍建立子佇列
  4. PCQ(Per Connection Queuing)確保公平分配

比起單純的 Simple Queue,Queue Tree 的靈活度更高,但設定複雜度也高,建議先在測試環境驗證。


實際踩過的坑

問題一:CAPsMAN 無線漫遊延遲 在多樓層環境使用 CAPsMAN 集中管理 AP 時,學生從一層走到另一層偶爾會斷線 3–5 秒。根本原因是 802.11r(Fast BSS Transition)的支援程度依硬體世代而異。解法:在 CAPsMAN configuration 中啟用 station-roaming,並將同一棟的 AP 放在同一個 provisioning 規則下。

問題二:Conntrack 表滿載 學生大量下載 BT 時,/ip firewall connection 連線表可能達到上限(預設 128k)造成新連線被丟棄。解法:在邊界路由器的防火牆規則加入對 BT 流量的連線限制,或提高 conntrack 上限(需評估記憶體)。

問題三:OSPF 鄰居關係不穩定 舊款 RB 設備在高負載時,OSPF Hello 封包偶爾延遲,導致鄰居關係震盪。調整 hello-interval 至 10s、dead-interval 至 40s,情況改善。


結語

MikroTik 在台灣校園的應用已有十多年歷史,RouterOS 的功能廣度足以應對大多數學校需求。但它的學習曲線不低,文件主要是英文,在地支援資源也不如 Cisco 豐富。選用前,請確認貴單位有能力維運,或有可長期合作的外部技術夥伴。

如有校園網路規劃或 MikroTik 培訓需求,歡迎聯絡我們

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